Przejdź do zawartości
Merck

Role of reduced graphene oxide in the critical components of a CdS-sensitized TiO2 -based photoelectrochemical cell.

Chemphyschem : a European journal of chemical physics and physical chemistry (2014-07-01)
Josephine Selvaraj, Satyajit Gupta, Steven DelaCruz, Vaidyanathan Ravi Subramanian
ABSTRAKT

Nitrogen (N)-doped reduced graphene oxide (nRGO) is systematically incorporated into a TiO(2) -CdS photoelectrochemical (PEC) cell and its role is examined in the three main components of the cell: 1) the CdS-sensitized TiO(2) photoanode, 2) the cathode, and 3) the S(2-)/S(.-) aqueous redox electrolyte. The nRGO layer is sandwiched between TiO(2) nanorods (deposited by using a solvothermal method) and CdS (deposited by using the successive ionic-layer-adsorption and -reaction method). Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis (EDS) reveals the spatial distribution of CdS and nRGO, whereas nRGO formation is evident from Mott Schottky analysis. Chronoamperometry and PEC analysis indicate that upon incorporation of nRGO, a photocurrent density that is at least 27 times higher than that of pristine TiO(2) is achieved; this increase is attributable to the ability of the nRGO to efficiently separate and transport charges. Stability analysis performed by continuous photoillumination over ∼3 h indicates a 26% and 42 % reduction in the photocurrent in the presence and absence of the nRGO respectively. Formation of SO(4)(2-) is identified as the cause for this photocurrent reduction by using X-ray photoelectron spectroscopy. It is also shown that nRGO-coated glass is as effective as a Pt counter electrode in the PEC cell. Unlike the benefits offered by nRGO at the anode and cathode, introducing it in the redox electrolyte is detrimental. Systematic and complementary electrolyte and film-based studies on this aspect reveal evidence of the capacitive behavior of nRGO. Competition between the nRGO and the oxidized electrolyte is identified, based on linear-sweep voltammetry analysis, as the limiting step to efficient charge transport in the electrolyte.

MATERIAŁY
Numer produktu
Marka
Opis produktu

Sigma-Aldrich
Sodium sulfide nonahydrate, ≥99.99% trace metals basis
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium sulfide nonahydrate, ≥98.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium sulfide nonahydrate, ACS reagent, ≥98.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, 99.995% trace metals basis
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate-14N, 99.95 atom % 14N
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Titanium(IV) isopropoxide, packaged for use in deposition systems
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Hydrogen peroxide solution, ≥30%, for trace analysis
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, 34.5-36.5%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Titanium(IV) isopropoxide, 99.999% trace metals basis
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Titanium(IV) isopropoxide, ≥97.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, BioUltra, ≥99.0% (T)
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, tested according to Ph. Eur.
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Millipore
Hydrogen peroxide solution, 3%, suitable for microbiology
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Titanium(IV) isopropoxide, 97%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, BioXtra, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, ≥99.0%, suitable for plant cell culture
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, 30 % (w/w) in H2O, contains stabilizer
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Hydrogen peroxide solution, 30 % (w/w), for ultratrace analysis
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, ReagentPlus®, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Supelco
Sodium nitrate, analytical standard
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, 97%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, ACS reagent, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, 50 wt. % in H2O, stabilized
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, ACS reagent, ≥99.0%, low in mercury
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, ACS reagent
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Hydrogen peroxide solution, contains inhibitor, 30 wt. % in H2O, meets USP testing specifications
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.
Sigma-Aldrich
Sodium nitrate, ACS reagent, ≥99.0%
Informacje o cenach i dostępności nie są obecnie dostępne.